新的固体聚合物锂电池更安全更长寿.doc

新的固体聚合物锂电池更安全、更长寿新发明：一种基于固体聚合物的新型锂电池正在酝酿商业化之中。这项技术是美国的一所大学的创新公司的新发明，他们的锂电池与目前使用的锂电池相比，将会更安全、寿命更长、更轻，也更便宜。这家创新公司的锂电池使用了聚合体薄膜电解质，以及高比能量的轻型电极。他们发明了嵌段共聚物做薄膜来避开传统的聚合物电解质太软的麻烦：嵌段共聚物材料含有两条连接的聚合物链，可自我组装成纳米结构。一条聚合物链形成了一列导电柱，嵌入另一条充当坚硬基体的聚合物链中。这种电解质薄膜有很高的强度，而且跟液态电解质的离子传导性能几乎一样。以下信息希望对你有所启发：锂电池用固体聚合物电解质不易燃烧，因此天生就更加安全些。由于比其它电池更小更轻，锂电池在手机和手提电脑中得到了广泛应用。按理说，锂电池用于电动车和混合驱动汽车也大有前途，然而，使用电解液的锂离子电池有某些缺陷妨碍了它在车辆上的更加广泛和大胆的使用。当前的锂电池使用氧化钴电极和液体电解质，典型做法是让锂盐在有机溶剂中溶解。当这种电极材料超负荷使用或扎破时，它能释放氧气、导致易燃溶剂着火、电池爆炸。此外，“充电电极与液态电解质反应活泼，这就降低了电池功率和循环寿命”。目前，有些纯电动汽车使用磷酸铁锂电极，有了很大的改进。现在介绍的这项发明的主要突破在于固体聚合物电解质。固体聚合物电解质不易燃烧，因此天生就更安全些。此外，随着时间的流逝，这种电池将保存更多的功率，因为固体聚合物不会对带电电极起反应。新发明的锂电池使用寿命的数据表示，传统锂电池每500次充放电循环大约损失40%的功率，美国某大学新发明的锂电池循环寿命要好得多，每1000次循环后所损失的功率低于5%。不管是阴极或阳极，固体聚合物电解质对锂金属薄膜也起作用，而锂金属薄膜比目前使用的阳极材料更轻。这就意味着同样的重量，这种锂电池能提供更多的能量。以单室电解槽为计算单位，算出他们锂电池的能量密度相当于每公斤300瓦时，比现时市场上锂电池的能量密度高出50%。固体电解质锂电池带给制造业的附加好处是更为便宜。当液态电解质不得不密封在激光焊接的金属容器里时，塑性电解质却可以在热压塑封袋里直接进行包装。聚合物材料的优势保证了对聚合物电解质长达三十多年的研究。事实上，无线电操控汽车和MP3播放器中已经在使用这种聚合物锂电池了。但它们采用一种含有溶解剂的聚合物凝胶，所以，就像液态电解质一样，也存在着火或爆炸的风险，而且使用寿命也不长。让固体聚合物跟液态电解质一样有传导力已经很难了。在一个充电电池里，电解质从正电极或阴极中传导锂离子到阳极。电解质的传导性越高，电池充电越快。一些公司已经在固体聚合物锂电池上花费了十年以上的时间。而为了提高传导性能，不得不在摄氏60度以下操作聚合物，这可一点在很多应用场合都是不切实际的。问题是聚合物的离子传导性好和机械强度并非齐头并进的。一般来说，人们试图做出高离子电导性的聚合物，往往最终得到的却是一种粘性物质，强度并不高。由于这项发明宣称做得出高传导性聚合物，不过，锂阳极长期被锂电池研究人员称赞，因为他有极高的容量，但是目前生产的电解液锂电池或者凝胶聚合物锂电池在寿命上并没有产生绝对的优势。锂有一种趋势，就是粗化表面并生成树枝状晶体，这可以延伸到阴极，从而缩短电池寿命。需要做长期测试来证明新发明的聚合物足够的硬，足以能阻断枝状结晶的伸展。目前这个新产品的缺点：它也有聚合物电解质本来固有的缺陷。新产品跟液态电解质比，由于固体聚